JPH10324949A - コネクティングロッド製造用の鋼およびコネクティングロッドの製造方法 - Google Patents
コネクティングロッド製造用の鋼およびコネクティングロッドの製造方法Info
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- JPH10324949A JPH10324949A JP9368684A JP36868497A JPH10324949A JP H10324949 A JPH10324949 A JP H10324949A JP 9368684 A JP9368684 A JP 9368684A JP 36868497 A JP36868497 A JP 36868497A JP H10324949 A JPH10324949 A JP H10324949A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コネクティングロッドを製造する際に、強度
と靭性の向上に効果的なマンガンの含量を増加させた炭
素鋼を使用し、これを熱間鍛造した後に焼入れ・焼もど
し処理を省略し、同時に従来の非調質鋼に添加される高
価な微細合金元素を添加しなくて、製造原価を節減する
ことができるコネクティングロッド製造用の鋼を提供す
る。 【解決手段】 鉄に含有される元素組成が炭素０．４５
〜０．６０重量％、珪素０．１５〜０．３５重量％、マ
ンガン０．８０〜１．５０重量％、燐０．０３０重量％
以下、硫黄０．０３０〜０．０６５重量％、クローム
０．２重量％以下、ニッケル０．２重量％以下及び銅
０．２重量％以下からなることを特徴とする。
と靭性の向上に効果的なマンガンの含量を増加させた炭
素鋼を使用し、これを熱間鍛造した後に焼入れ・焼もど
し処理を省略し、同時に従来の非調質鋼に添加される高
価な微細合金元素を添加しなくて、製造原価を節減する
ことができるコネクティングロッド製造用の鋼を提供す
る。 【解決手段】 鉄に含有される元素組成が炭素０．４５
〜０．６０重量％、珪素０．１５〜０．３５重量％、マ
ンガン０．８０〜１．５０重量％、燐０．０３０重量％
以下、硫黄０．０３０〜０．０６５重量％、クローム
０．２重量％以下、ニッケル０．２重量％以下及び銅
０．２重量％以下からなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コネクティングロ
ッド製造用の鋼とコネクティングロッドの製造方法に関
し、より具体的にはコネクティングロッドを製造する際
に、強度と靭性向上に効果的なマンガンの含量を増加さ
せた炭素鋼を使用し、これを熱間鍛造した後に焼入れ・
焼もどし処理を省略し、同時に従来の非調質鋼に添加さ
れる高価な微細合金元素を添加することなく、製造原価
を節減することができるコネクティングロッド製造用の
鋼とこの鋼を使用するコネクティングロッドの製造方法
に関する。
ッド製造用の鋼とコネクティングロッドの製造方法に関
し、より具体的にはコネクティングロッドを製造する際
に、強度と靭性向上に効果的なマンガンの含量を増加さ
せた炭素鋼を使用し、これを熱間鍛造した後に焼入れ・
焼もどし処理を省略し、同時に従来の非調質鋼に添加さ
れる高価な微細合金元素を添加することなく、製造原価
を節減することができるコネクティングロッド製造用の
鋼とこの鋼を使用するコネクティングロッドの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のエンジン部品の中で、動力伝達
の重要な役割を演じるコネクティングロッド（Connecti
ng rod）は、一般的にエンジン作動中に爆発による圧縮
荷重とクランク運動による複雑な引張荷重、曲げ荷重を
受けるので、強度の高い炭素鋼素材を熱間鍛造により成
形して製造している。
の重要な役割を演じるコネクティングロッド（Connecti
ng rod）は、一般的にエンジン作動中に爆発による圧縮
荷重とクランク運動による複雑な引張荷重、曲げ荷重を
受けるので、強度の高い炭素鋼素材を熱間鍛造により成
形して製造している。
【０００３】従来の広範囲に使用されているコネクティ
ングロッドの製造には、圧延素材を熱間鍛造（Hot forg
ing ）し、材質の強化のために、後処理工程として焼入
れ・焼もどし熱処理（Quenching-tempering ）及びいく
つの熱処理を追加して行っている。
ングロッドの製造には、圧延素材を熱間鍛造（Hot forg
ing ）し、材質の強化のために、後処理工程として焼入
れ・焼もどし熱処理（Quenching-tempering ）及びいく
つの熱処理を追加して行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、鋼の強度と靭
性を向上させるために行われる焼入れ・焼もどし熱処理
は、焼入れ・焼もどし熱処理のための熱エネルギーが過
多に浪費され、製品の内外部位に硬度差が生じ、焼入れ
の時に材料のゆがみ及び亀裂が発生するという問題点が
あった。
性を向上させるために行われる焼入れ・焼もどし熱処理
は、焼入れ・焼もどし熱処理のための熱エネルギーが過
多に浪費され、製品の内外部位に硬度差が生じ、焼入れ
の時に材料のゆがみ及び亀裂が発生するという問題点が
あった。
【０００５】そこで、このような焼入れ・焼もどし熱処
理工程を省略して原価節減をめざす非調質鋼（Microall
oyed steel）においても、既に多種類の合金設計が開発
されてきた。しかし、従来の非調質鋼のコネクティング
ロッドは、材料の強度と硬度を高めて焼入れ性（Harden
ability ）を向上させるために、高価なバナジウム
（Ｖ）、ニオビウム（Ｎｂ）或いはチタン（Ｔｉ）を添
加して製造されており、また４シリンダーエンジンの場
合には、コネクティロッドの全体重量が２〜３Ｋｇにす
ぎないので、熱処理の省略による非調質鋼の原価を節減
する効果はあまり大きくないと見られている。
理工程を省略して原価節減をめざす非調質鋼（Microall
oyed steel）においても、既に多種類の合金設計が開発
されてきた。しかし、従来の非調質鋼のコネクティング
ロッドは、材料の強度と硬度を高めて焼入れ性（Harden
ability ）を向上させるために、高価なバナジウム
（Ｖ）、ニオビウム（Ｎｂ）或いはチタン（Ｔｉ）を添
加して製造されており、また４シリンダーエンジンの場
合には、コネクティロッドの全体重量が２〜３Ｋｇにす
ぎないので、熱処理の省略による非調質鋼の原価を節減
する効果はあまり大きくないと見られている。
【０００６】本発明は、従来のコネクティングロッド製
造用の鋼とその製造方法の問題点を解決するために、バ
ナジウム、ニオビウム或いはチタンのような微細合金元
素を添加せず、強度と靭性を向上するためにマンガンの
含量を増加させた一般炭素鋼を使用し、これを熱間鍛造
後直ちに空冷させて通常的な焼入れ・焼もどし熱処理を
行わないで直接に加工し、物性は従来のものと類似し、
原価節減の効果を得ることができるコネクティングロッ
ド製造用の鋼とコネクティングロッドの製造方法を提供
することを目的とする。
造用の鋼とその製造方法の問題点を解決するために、バ
ナジウム、ニオビウム或いはチタンのような微細合金元
素を添加せず、強度と靭性を向上するためにマンガンの
含量を増加させた一般炭素鋼を使用し、これを熱間鍛造
後直ちに空冷させて通常的な焼入れ・焼もどし熱処理を
行わないで直接に加工し、物性は従来のものと類似し、
原価節減の効果を得ることができるコネクティングロッ
ド製造用の鋼とコネクティングロッドの製造方法を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、コネクティン
グロッド製造用の鋼において、鉄に含有される元素組成
が炭素０．４５〜０．６０重量％、珪素０．１５〜０．
３５重量％、マンガン０．８０〜１．５０重量％、燐
０．０３０重量％以下、硫黄０．０３０〜０．０６５重
量％、クローム０．２重量％以下、ニッケル０．２重量
％以下及び銅０．２重量％以下からなることを特徴とす
るものである。
グロッド製造用の鋼において、鉄に含有される元素組成
が炭素０．４５〜０．６０重量％、珪素０．１５〜０．
３５重量％、マンガン０．８０〜１．５０重量％、燐
０．０３０重量％以下、硫黄０．０３０〜０．０６５重
量％、クローム０．２重量％以下、ニッケル０．２重量
％以下及び銅０．２重量％以下からなることを特徴とす
るものである。
【０００８】また、本発明は、前記鋼を熱間鍛造直後に
５００〜６００℃まで互いに接触しない状態で空冷させ
てコネクティングロッドを製造する方法にも特徴があ
る。
５００〜６００℃まで互いに接触しない状態で空冷させ
てコネクティングロッドを製造する方法にも特徴があ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】このような本発明をより具体的に
説明すれば次のようである。
説明すれば次のようである。
【００１０】本発明は、焼入れ・焼もどし熱処理を省略
し、高価な微細合金元素を添加しないコネクティングロ
ッド製造用の鋼とこの鋼を使用するコネクティングロッ
ドの製造方法に関するものである。
し、高価な微細合金元素を添加しないコネクティングロ
ッド製造用の鋼とこの鋼を使用するコネクティングロッ
ドの製造方法に関するものである。
【００１１】従来の非調質鋼の製造方法では、焼入れ・
焼もどし熱処理を省略し、高価な合金元素を添加してそ
の材質を強化するようにしたが、原価節減の効果を充分
に得ることができなかったことは前記したとおりであ
る。
焼もどし熱処理を省略し、高価な合金元素を添加してそ
の材質を強化するようにしたが、原価節減の効果を充分
に得ることができなかったことは前記したとおりであ
る。
【００１２】そこで、本発明では、コネクティングロッ
ド製造用の鋼の組成として炭素の含量が、通常は０．３
８〜０．５３重量％であったのを０．４５〜０．６０重
量％に増加させると共に、強度と靭性（Toughness ）の
向上に効果的なマンガンの含量を通常は０．６０〜０．
９０重量％であったのを０．８０〜１．５０重量％に増
加させることにより上記の課題を解決することに成功し
たのである。
ド製造用の鋼の組成として炭素の含量が、通常は０．３
８〜０．５３重量％であったのを０．４５〜０．６０重
量％に増加させると共に、強度と靭性（Toughness ）の
向上に効果的なマンガンの含量を通常は０．６０〜０．
９０重量％であったのを０．８０〜１．５０重量％に増
加させることにより上記の課題を解決することに成功し
たのである。
【００１３】この時にマンガンの含量が０．８０重量％
未満であると所望の材質強度に達成できなく、一方、マ
ンガンの含量が１．５０重量％を超過する場合にはフェ
ライト（Ferrite ）分率が少なくなり、靭性及び軟性が
急激に低下するという問題を生じる。
未満であると所望の材質強度に達成できなく、一方、マ
ンガンの含量が１．５０重量％を超過する場合にはフェ
ライト（Ferrite ）分率が少なくなり、靭性及び軟性が
急激に低下するという問題を生じる。
【００１４】なお、炭素とマンガン以外の珪素、燐、硫
黄、クローム、ニッケル及び銅の含量は、通常のコネク
ティングロッド製造用の鋼に使用される量、すなわち請
求項１に記載した範囲内であれば、本発明の目的を達成
するためには何等の支障もなく使用できる。
黄、クローム、ニッケル及び銅の含量は、通常のコネク
ティングロッド製造用の鋼に使用される量、すなわち請
求項１に記載した範囲内であれば、本発明の目的を達成
するためには何等の支障もなく使用できる。
【００１５】さらに、本発明では、前記組成の炭素鋼を
使用して熱間鍛造を行う。通常の熱間鍛造では、同一の
温度範囲、すなわち、１，１５０〜１，２５０℃の温度
範囲でプレス鍛造（Press-forging ）やハンマ鍛造を行
い、また、鍛造の後にすぐコネクティングロッドを空気
中で冷却させるが、特に５００〜６００℃に冷却させる
時には、必ず高温のコネクティングロッド同士を互いに
接触しないようにコンベヤーやハンガーを利用して冷却
させる。
使用して熱間鍛造を行う。通常の熱間鍛造では、同一の
温度範囲、すなわち、１，１５０〜１，２５０℃の温度
範囲でプレス鍛造（Press-forging ）やハンマ鍛造を行
い、また、鍛造の後にすぐコネクティングロッドを空気
中で冷却させるが、特に５００〜６００℃に冷却させる
時には、必ず高温のコネクティングロッド同士を互いに
接触しないようにコンベヤーやハンガーを利用して冷却
させる。
【００１６】このように製造されたコネクティングロッ
ドの微細組織は、通常のコネクティングロッドのモノク
ローム顕微鏡写真と同様にフェライト（Ferrite,白色）
とPearlite（黒色や灰色）からなり、フェライトは面積
分率で５〜２０％になる。
ドの微細組織は、通常のコネクティングロッドのモノク
ローム顕微鏡写真と同様にフェライト（Ferrite,白色）
とPearlite（黒色や灰色）からなり、フェライトは面積
分率で５〜２０％になる。
【００１７】本発明により製造されたコネクティングロ
ッドの機械的物性値は、引張強度が７００〜９５０ＭＰ
ａ，降伏強度が４５０〜７５０ＭＰａ、延伸率が１２〜
２０％、衝撃強度が２０〜６０Ｊ／ｃｍ2 、そして硬度
がＨＶ２４０〜３００である。
ッドの機械的物性値は、引張強度が７００〜９５０ＭＰ
ａ，降伏強度が４５０〜７５０ＭＰａ、延伸率が１２〜
２０％、衝撃強度が２０〜６０Ｊ／ｃｍ2 、そして硬度
がＨＶ２４０〜３００である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに詳細
に説明するが、本発明は実施例により限定されるもので
はない。 実施例１〜３及び比較例１〜２ 次の表１に示したような組成及び含量でコネクティング
ロッドを製造し、その機械的物性値、すなわち、引張強
度、降伏強度、延伸率、衝撃強度及び硬度を測定した。
実施例１〜３はいずれも上記の範囲内に入ったが、比較
例１〜２は両者ともこの範囲に入りきらなかった。な
お、熱間鍛造は実施例及び比較例とも全て約１，２００
℃でのプレス鍛造により行い、直後に約６００℃に空冷
した。
に説明するが、本発明は実施例により限定されるもので
はない。 実施例１〜３及び比較例１〜２ 次の表１に示したような組成及び含量でコネクティング
ロッドを製造し、その機械的物性値、すなわち、引張強
度、降伏強度、延伸率、衝撃強度及び硬度を測定した。
実施例１〜３はいずれも上記の範囲内に入ったが、比較
例１〜２は両者ともこの範囲に入りきらなかった。な
お、熱間鍛造は実施例及び比較例とも全て約１，２００
℃でのプレス鍛造により行い、直後に約６００℃に空冷
した。
【００１９】
【表１】 単位は全て重量％である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によりコネクティングロッドを製
造する場合には、焼入れ・焼もどし熱処理を省略でき、
かつ高価な合金元素を添加しないので、製造原価の節減
に寄与することができる。
造する場合には、焼入れ・焼もどし熱処理を省略でき、
かつ高価な合金元素を添加しないので、製造原価の節減
に寄与することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 鉄に含有される元素組成が炭素０．４５
〜０．６０重量％、珪素０．１５〜０．３５重量％、マ
ンガン０．８０〜１．５０重量％、燐０．０３０重量％
以下、硫黄０．０３０〜０．０６５重量％、クローム
０．２重量％以下、ニッケル０．２重量％以下及び銅
０．２重量％以下からなることを特徴とするコネクティ
ングロッド製造用の鋼。 - 【請求項２】 請求項１記載の鋼を熱間鍛造直後に５０
０〜６００℃まで互いに接触しない状態で空冷させるこ
とを特徴とするコネクティングロッドの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1996P73696 | 1996-12-27 | ||
| KR1019960073696A KR19980054531A (ko) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 커넥팅로드 제조용 강과 커넥팅로드의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324949A true JPH10324949A (ja) | 1998-12-08 |
Family
ID=19491430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9368684A Pending JPH10324949A (ja) | 1996-12-27 | 1997-12-26 | コネクティングロッド製造用の鋼およびコネクティングロッドの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10324949A (ja) |
| KR (1) | KR19980054531A (ja) |
| DE (1) | DE19757359A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007162060A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 熱間鍛造鋼部品の焼入方法 |
| US8152939B2 (en) | 2003-03-18 | 2012-04-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Non-heat treated connecting rod and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6395109B1 (en) | 2000-02-15 | 2002-05-28 | Cargill, Incorporated | Bar product, cylinder rods, hydraulic cylinders, and method for manufacturing |
-
1996
- 1996-12-27 KR KR1019960073696A patent/KR19980054531A/ko not_active Application Discontinuation
-
1997
- 1997-12-22 DE DE19757359A patent/DE19757359A1/de not_active Ceased
- 1997-12-26 JP JP9368684A patent/JPH10324949A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8152939B2 (en) | 2003-03-18 | 2012-04-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Non-heat treated connecting rod and method of manufacturing the same |
| JP2007162060A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Toyota Motor Corp | 熱間鍛造鋼部品の焼入方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19757359A1 (de) | 1998-07-02 |
| KR19980054531A (ko) | 1998-09-25 |
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